JPS5916091B2 - 水冷内燃機関 - Google Patents

水冷内燃機関

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JPS5916091B2
JPS5916091B2 JP9740475A JP9740475A JPS5916091B2 JP S5916091 B2 JPS5916091 B2 JP S5916091B2 JP 9740475 A JP9740475 A JP 9740475A JP 9740475 A JP9740475 A JP 9740475A JP S5916091 B2 JPS5916091 B2 JP S5916091B2
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JP
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wall
cylinder head
cooling water
water
intake passage
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JP9740475A
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亀太郎 橋本
晃 細野
賢司 藤掛
勇 天木
豊 横井
正利 鈴木
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Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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Publication of JPS5916091B2 publication Critical patent/JPS5916091B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/26Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/36Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/40Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream 

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シリンダヘッド水室内における冷却水の効率
のよい流通作用を得るとともに、バランスの良い高効率
の冷却効果を奏するようにしたリバースフロータイブの
水冷内燃機関に関する。
従来の水冷内燃機関は、冷却水をウォーターポンプから
シリンダブロック、シリンダヘッドおよびラジェータへ
順次流通させたのち、再びウォーターポンプに戻すよう
に成した冷却水回路に強制循環させるものであって、該
循環中の冷却水によりシリンダおよび燃焼室の周囲に形
成した水室内で、シリンダ壁、燃焼室壁から熱をうばい
冷却を図るとともに、核熱をラジェータで大気中へ放熱
する如く成されている。
しかし、近年この種水冷内燃機関ば、排気ガスの清浄化
や燃料消費率の低減、また機関の性能アップ、耐久性、
安全性の諸対策のために、構成上シリンダ周囲、燃焼室
等の形状、構造の改変および各種附属装置の付設等が余
義なくされている。
これに伴い、内燃機関のシリンダ、燃焼室の周囲は、特
にシリンダヘッドは著しく複雑化して、これがシリンダ
ヘッドに形成する水室内の冷却水の流路を阻害し冷却効
率を低下させる傾向があり、著しい場合には、シリンダ
や燃焼室において局部的な過熱や過冷却を生起してバル
ブシートの吹抜け、熱応力によるひび割れ等の各種トラ
ブルを発生させるおそれがある。
この点に鑑み、従来水冷内燃機関においては、種々の冷
却手段が案出されているが、いずれも冷却効果のバラン
ス、高効率という点で実用上問題がある。
例えば、冷却水流の方向を調節する冷却手段としては、
シリンダヘッドの氷室上部壁にこれより燃焼室の壁に対
向して水室内に突出すように冷却水流転向用デフレクタ
を設け、冷却水の流れをデフレクタにて案内し、デフレ
フタ開放端と燃焼室壁の間を通すことにより、水室内に
おいて相対向する上部壁と燃焼室壁との間を上下方向に
蛇行流通させて燃焼室、バルブシートおよび点火栓の周
辺の冷却効果を得ようとするものがある(例えば実公昭
47−24533号)。
しかしながら、この冷却手段のデフレクタは、上記構成
をとるからデフレクタの上部壁に対する付根部分近傍に
は、冷却水の沸騰により生じた蒸気泡および冷却水とと
もに混入した気泡が浮力によって上昇して滞留し易くな
る欠点がある。
そして、これら気泡は順次集合して増加し空気層を形成
すると、熱負荷の多い場合には局部的に冷却水の流通作
用に支障を来たし冷却水の供給を減少させる。
このため、燃焼室壁においては、通常行なわれている冷
却水の核沸騰現象が阻害されて放熱性が悪化し局部的な
過熱を生じてバランスのよい十分な冷却効果を得ること
はできない。
上述の現象を、第1図々示の冷却水沸騰曲線に基づいて
説明する。
図中、横軸は、燃焼室の壁温と冷却水の飽和温度との差
を、また縦軸は、熱負荷をそれぞれ対数目盛により実示
するものである。
燃焼室壁は、高熱負荷のために当該部位の壁面上で冷却
水の沸騰現象が起っている。
一般に内燃機関の運転時は、水室内において第1図中符
号1にて示すの核沸騰域の冷却であると言われているが
燃焼室と氷室との熱の授受のバランスがくずれると熱負
荷が高くなり図中符号Bにて示すバーンアウト点に達し
、それ以上になると破線矢印Cにて示すように膜沸騰域
■に移行し、燃焼室の壁温は異常に高温となりオーバー
ヒート、パルプステムガイドの焼付け、バルブシートの
吹抜けなどのトラブルの原因となる。
ここで、該バーンアウト点は、冷却水の流速が速ければ
B−’B’→「と移行しかなりの高熱負荷になってもい
つまでも核沸騰域であり燃焼室の壁温も安定した状態に
あるが、冷却水中の空気の含有量の割合、すなわちボイ
ド率が増加するとバーンアウト点は逆VC33−+ l
)−+l)’と移行し低熱負荷でも核沸騰域から膜沸騰
域に移行し燃焼室の壁面が異常な高温度になる危険性が
ある。
また前述のように気泡が滞留すると燃焼室壁面から順次
沸騰する蒸気泡がさらに氷室土壁部ノテフレクタ付根部
分近傍において合体成長し、こtが水室内の各部冷却水
路へ部分的に流れ、ボイド率増加の要因となり得る。
さらに合体成長した気泡がスラグ(せん)状となって水
室内の各部冷却水の狭小水路を流れる時には燃焼室壁面
上の熱伝達を悪化して該壁面を高温度に過熱する原因と
もなる。
また、上述の公知冷却手段におけるデフレクタは、これ
を適用する水冷内燃機関の吸気通路および排気通路の配
列形式によシ冷却効果に問題がある。
すなわち、一般にクロスフローと称せられるタイプの水
冷内燃機関は、その構成が第2図に示すように、吸気通
路14aをシリンダヘッド2aの一側壁10aIt!に
配列し、また排気通路16aを前記−側壁10aと対向
するシリンダヘッド2aの他側壁11a側に配夕1ルて
成る。
吸気通路14aと排気通路16aとは、それぞれの長手
方向をシリンダヘッド2aの一側壁10aと他側壁11
aとの中央に向って突設して燃焼室に対し吸気および排
気を第2図中破線矢印にて示すように、互に同一方向に
吸排流通可能となしである。
そして、上述のクロスフロータイブの水冷内燃機関にお
いて、吸気通路外壁と排気通路外壁との長手方向末端の
相対向する間に、前述のデフレクタFを適用した場合に
は、上記配列により冷却水の主流は、デフレクタ付根部
内されて前記相対向する間で、デフレクタ下方の開放端
とこれに対向する燃焼室壁との間を流通するものである
このため、水室4aにおける冷却水の流れは、デフレク
タFの案内により氷室上部壁とこれに対向する燃焼室壁
との間を上方方向に蛇行流通するのである。
しかしながら上記クロスフロータイブの水冷内燃機関は
、水室4a内の上方デフレクタ付根部において、上述の
如く気泡が順次滞留して空気層を形成すると、これが冷
却水の流通作用に悪影響を及ぼし冷却水の供給を減少さ
せる。
このため、燃焼室、バルブシートおよび点火栓の各周辺
をバランス良く冷却することは困難である。
また、前記気泡の滞留や空気層の形成を阻止すること、
換言すれば、気泡を水室内より除去することは、上記デ
フレクタFの配設構成により極めて難しく実用上問題と
なる。
次に、一般にリバースフローと称せられるタイプの水冷
内燃機関は、その構成が、第3図々示のように、吸気通
路14と排気通路16の外壁長手方向を、シリンダヘッ
ド2の一側壁10に対しほぼ直角となしてシリンダヘッ
ド内の一側壁10より他側壁11に対向して突設し、か
つ互に隣接する該長手方向の外壁間に狭小間隙12を形
成するように配列して成る。
吸気量路14と排気通路16とは、燃焼室に対し吸気お
よび排気を第3図破線矢印にて示すように互に逆方向に
吸排流通可能となしである。
上述のリバースフロータイブの水冷内燃機関において、
上記配列によシ冷却水主流は、吸気通路14と排気通路
16の一側壁10から他側壁11&?:向って突設した
部分における吸気通路14および排気通路16の各外壁
上方と下方との間(図中実線矢印JKて示す)、また前
記相対向する間(図中実線矢印Kにて示す)を流通する
のである。
しかし、前者は、後者に比し、吸気通路14および排気
通路16の各外壁が冷却水の流通抵抗となるために、冷
却水を僅かに流通するのみで、冷却水は後者の方を殆ん
ど流通する。
1だ、吸気通路14および排気通路16の長手方向外壁
間に形成する狭小間隙12には、これが冷却水の流通に
対しかなシの抵抗となり、冷却水は殆んど流通しない傾
向がある。
そして上述のリバースフロータイブの水冷内燃機関にお
いて、第3図々示のように、吸気通路および排気通路の
長手方向外壁間に形成する狭小間隙12を横断するよう
に前記デフレクタFを適用した場合には、該デフレクタ
Fにより冷却水の流通抵抗の増大を招き、かつ水室4a
内上方のデフレクタ付根部において、上述の如く気泡が
順次滞留して空気層を形成すると、これが冷却水の流通
作用に悪影響を及ぼし冷却水の供給を減少させる。
そして、前記狭小間隙12においては、上記理由により
冷却水の流通量が少なく流速も遅いため、前述のバーン
アウト点も低くなシ核沸騰域より膜沸騰域へ移向し易く
壁温を高めることとなり冷却効果は殆んど期待できない
また、上述の如く、デフレクタFを設けると冷却水は冷
却を余り必要としない前記相対向する間を殆んど流れる
ようになる。
従って、リバースフロータイブの水冷内燃機関において
は、デフレクタFにより冷却水の流通方向を転向させた
としても十分な冷却効果を期待することは難しい。
本考案の目的は、上記欠点を解消し、リバースフロータ
イブの水冷内燃機関のシリンダヘッド水室内における冷
却水を効率よく流通させるとともに、燃焼室、点火栓お
よびバルブシート等の各周辺をバランス良く冷却し、か
つ多気筒内燃機関においても各気筒間の冷却むらを防止
して機関の性能、耐久性、安全性の向上を図るようにし
た水冷内燃機関を提供することにある。
本発明は、第1発明と第2発明とから成り、これら一つ
の特長をいうと、第1発明の水冷内燃機関は、リバース
フロータイブの水冷内燃機関のシリンダヘッド水室内に
、吸気通路外壁または排気通路外壁の長手方向末端と、
これに対向するシリンダヘッドの他側壁との間を少なく
とも上方に開口部を有する堰により横断配設して、前記
吸気通路外壁および排気通路外壁の長手方向末端とシリ
ンダヘッドの他側壁との相対向する間にて流通する冷却
水主流を、吸気通路と排気通路の長手方向外壁間に形成
する狭小間隙方向へ流通可能に分流させることにより、
冷却水の効率のよい流通作用を得るとともに、バランス
の良い高効率の冷却効果を奏するようにしたものである
また、第2発明の水冷内燃機関は、前記第1発明の水冷
内燃機関において、さらに、シリンダブロックおよびシ
リンダヘッドの各氷室間を連通ずる複数の連絡孔の開口
面積を、吸気通路および排気通路の長手方向でシリンダ
ヘッドの一側壁に近傍のものを小となし、また、シリン
ダヘッド他側壁に近接するものを犬となし、前記シリン
ダヘッド−側壁に近傍のものにおいては、冷却水の流速
を遅くして冷却水流通量を小となし、一方シリンダヘッ
ド他側壁に近傍のものにおいては、冷却水の流速を速く
して冷却水流通量を大となすことによシ、狭小間隙12
0両側に設けたシリンダヘッドの一側壁側の吸気通路お
よび排気通路の各外壁間と、前記吸気通路外壁および排
気通路外壁の長手方向末端およびシリンダヘッド他側壁
の相対向する間とにおける冷却水の圧力に差を設けるこ
とにより、前記相対向する間の冷却水主流を、前述の堰
による作用効果と相撲って狭小間隙方向へ分流させるこ
とにより前記第1発明よりさらに一層良好な冷却水の流
通作用、冷却効果を奏するようにしたものである。
以下、添付図面を参照し、本発明の実施例水冷内燃機関
の構成および作用効果を詳述する。
第1発明の実施例内燃機関は、リバースフロータイブの
気化器付火花火4サイクル4気筒エンジンで、第4図な
いし第6図々示のように、説明の便宜上−気筒を代表し
て説明する。
シリンダブロック1およびシリンダヘッド2には、水室
3および4が形成してあり、各水室3,4は互に開口面
積はぼ同一となした複数の連絡孔5によシ連通されてい
て冷却水を循環流通可能となしである。
水室3および4は、内部に冷却水を強制循環させるため
上流側6をウォータポンプ7に、また下流側8をラジェ
ータ9に連通して冷却水回路を構成し、冷却水をウォー
タポンプ7からシリンダブロック1、シリンダヘッド2
およびラジェータ9へ順次流通させたのち、再びウォー
タポンプ7に戻すようにしである。
シリンダヘッド2の水室4内には、第4図および第5図
々示の如く、吸気通路14の外壁15および排気通路1
6の外壁17が、シリンダヘッド2の一側壁10に対し
ほぼ直角となして該−側壁10よりこれと対向する他方
の他側壁11に向って突設するとともに、互に隣接する
長手方向外壁間に狭小間隙12を形成して配列されてい
る。
吸気通路14と排気通路とは後述の燃焼室13に対し吸
気および排気を逆方向へ吸排流通可能となすリバースフ
ロータイブに配列されている。
また、シリンダヘッド2の水室4内には、吸気通路14
の外壁15の長手方向末端18と、シリンダヘッド2の
他側壁11との相対向する間に堰19を横断配設して成
る。
堰19は吸気通路外壁15の長手方向で、かつ排気通路
外壁17に対向する壁面とほぼ平行となるように成しで
ある。
堰19は、その側端部をそれぞれ前記外壁末端18とシ
リンダヘッド他側壁11に、また下方底部を氷室下部壁
に一体的に連結して成る。
堰19はその氷室上部壁20と対向する上方に開口21
を設け、第5図および第6図中矢印2にて示すように吸
気通路14および排気通路16の長手方向外壁末端18
と、シリンダヘッド他側壁11との相対向する間にて流
通する上流側の冷却水主流を第4図、第6図中矢印2に
て示すように氷室下流側へ流通可能と成す。
また堰19は、前記上流側の冷却水主流を、第4図、第
6図中矢印2にて示すように、吸気通路14と排気通路
16の外壁15.17にて形成する狭小間隙12方向へ
流通可能に分流せしめて成る。
また、シリンダブロック1には、シリンダ22を設ける
とともに、シリンダ22内にクランク軸23とコンロッ
ド24を介接して連動するピストン25を封復動可能に
配設しである。
ピストン25とシリンダヘッド2間に形成する燃焼室1
3には、吸気孔26および排気孔27が設けられ、これ
らは吸気弁28および排気弁29を介し吸気通路14お
よび排気通路16に連通されている。
吸気弁28および排気弁29は、シリンダヘッド2に装
備したオーバヘッドカムシャフトタイプの動弁機構(図
示せず)に連係されている。
また、燃焼室13には、エネルギー供給源に連絡し燃焼
室13内の供給燃料と空気との混合気を着火燃焼させる
エネルギーを供給する点火装置30の点火部31を臨ま
しである。
次に、上記構成より成る第1発明の実施例内燃機関の作
用効果について説明する。
第1発明の実施例内燃機関において、ウォータポンプ7
よシリンダブロック1の水室3内に吐出された冷却水は
、複数の連絡孔5を通ってシリンダヘッド2の水室4内
の上流側に流入される。
しかるのち、冷却水は、第5図、第6図中矢印2にて示
すように、主流の流れが堰19により、矢印Xにて示す
ように吸気通路14と排気通路16の相対向する長手方
向の各外壁15.17にて形成する狭小間隙12方向へ
流通効率良好の分流されたのち、シリンダヘッド−側壁
10側の吸気通路14および排気通路16の各外壁15
.17との間、およびこれらと氷室上部壁または下部壁
とにより形成する間隙中上力50と下方51に流通し水
室4の下流側8よりラジェータ9へ流通される。
また一方前記冷却水は矢印Yにて示すように堰19の上
方開口21を通って氷室下流方向の吸気通路外壁15お
よび排気通路外壁11の長手方向末端とシリンダヘッド
他側壁11との相対向する間へと流通効率良く円滑に分
流され最終的には水室4の下流側8よシラジエータ9へ
流通される。
そして、前記狭小間隙12内へ流通導入された冷却水は
、該狭小間隙12をその長手方向に沿って所定流量で速
い流速にて流通することによって効率よく冷却するので
ある。
狭小間隙12においては、冷却水の流速を速くできるの
で、当該部位の壁温を安定となし高効率の冷却効果が得
らり、るからバーンアウト点も高まり該沸騰域から膜沸
騰域への移行は行なわれない。
前記層19は前述の如く、冷却水主流を転向するのみな
らず分流作用を確実に奏する点で効果大であり、しかも
堰19上方に開口21を設は冷却水主流を氷室下流側よ
り水室外方へ流通するので、これにより水室4内におい
て冷却水中の蒸気泡や空気泡が滞留することが全くなく
、該気泡は前記冷却水流にて搬送し水室4より適確に除
去することができ、従来に比して該気泡による各種トラ
ブルを抑止できる効果がある。
また、水室4内は堰19を配設したことにより冷却水流
通抵抗が若干増加しまた冷却水流通が減少するが、本実
施例において、従来の如く水室内に堰を配設しない場合
の冷却水流通面積の約7割を堰となして、本発明者らが
行なった数次の実験および解析の結果、従来に比して冷
却水流通の減少割合は僅か5〜6%であり、この減少に
もかかわらず、狭小間隙12間における冷却水の流速は
、従来に比して1.2〜2.0倍と速くなる。
これにより、燃焼室13、吸気、排気のバルブシートお
よび点火装置30のそれぞれ周辺をバランス良く高効率
に冷却でき、バ/l/7”シートの吹抜け、パルプステ
ムガイドの焼付、熱応力によるひび割れ、オーバーヒー
ト等の各種トラブルの発生を抑止し得て機関の性能、耐
久性安全性の向上を適確に図ることができる。
さらに堰19はζ吸気通路14の突設外周壁端部18と
シリンダヘッド他側壁11との対向間に一体的に横断配
設したことにより、堰19自体が冷却水流によシ十分に
冷却され、またシリンダヘッド2の機械的応力、熱応力
に対し構造上の強度を増す効果がある。
また堰19は簡単な形状にて構成できるので、その製造
工程を容易となすことができる。
次に、本第2発明の実施例内燃機関を第7図に基づき説
明する。
なお、第2発明の実施例において、前記第1発明の実施
例と同一部分は同一符号を付し説明を省略する。
第2発明の実施例内燃機関は、前記第1発明の実施例と
は、適用エンジンおよび堰19の配設の点で同様である
が、第7図々示のように、水室3および4を互に連通ず
る複数の連絡孔5の開口面積を、吸気通路14および排
気通路16の並設方向(シリンダヘッド2の長手方向)
において、堰19より冷却水の下流側のものよシも上流
側のものを大となし冷却水の流量を各気筒間において均
一化するエンジンに適用した点で異なる。
そして、シリンダブロック1およびシリンダヘッド2の
各水室3,4間を連通ずる複数の連絡孔5はその開口面
積を、第1図々示のように、吸気通路14および排気通
路16の各外壁長手方向(シリンダヘッド2の短辺方向
)において、シリンダヘッド2の一側壁10に近傍のも
のを/J%となし、またシリンダヘッド2の他側壁11
に近接するものを犬となしである。
次に、上記構成よりなる第2発明の実施例内燃機関の作
用効果について説明する。
第2発明の実施例において、複数の連絡孔5は前記吸気
通路14および排気通路16の各外壁長手方向の開口面
積に順次差を設けたことにより、シリンダヘッド−側壁
10側に近傍のものは、冷却水の流速を遅くして冷却水
流通量を小となし、一方シリンダヘッド他側壁部11に
近接するものは、冷却水の流速を速くして冷却水流通量
を犬となして、狭小間隙120両側に設けたシリンダヘ
ッド−側壁側の吸気通路および排気通路の各外壁周辺間
と吸気通路14および排気通路16の各外壁15,17
の長手方向末端18及びシリンダヘッド他側壁110間
との圧力差を大となし冷却水主流を狭小間隙12方向へ
円滑かつ効率よく分流することができる。
さらに、複数の連絡孔5は、堰19に対する上流側と下
流側との間に生ずる冷却水の圧力降下を考慮してこれを
是正すべく前記並設方向の開口面積に順次差を設けたこ
とにより、冷却水の圧力降下が著しい傾向にある堰19
から下流側は、冷却水の流速を遅くして冷却水の流通量
を小とし冷却水の゛圧力を高める。
一方、冷却水の圧力降下が比較的緩やかな傾向にある堰
19より上流側は、冷却水の流速を速くして冷却水の流
通量を犬とし冷却水の圧力を低くする。
これにより、堰19vc対する上流側と下流側とにおけ
る冷却水の圧力差を犬となしてシリンダヘッド2の水室
4全域における圧力降下を平均化し前記冷却水の主゛流
および分流の流通作用を高効率に促進することができる
このため、第2発明の実施例内燃機関は、前記第1発明
の実施例の堰19による作用効果をさらに積極的に増し
、これに加えて堰19および複数の連絡孔5の開口面積
に差を設けたことにより、シリンダヘッド2の水室4内
における冷却水の流れを均一化でき、各気筒間において
生じ易い冷却むらおよびこれによる熱変形等の各種トラ
ブルを抑止することができる。
すなわち、本発明者らが行なった数次の実験および解析
の結果第1発明の実施例に比して狭小間隙12における
冷却水の流速は1.2〜1.8倍と速くなり、また従来
に比して1.4へ・3.5倍と速くなシ、さらに、複数
の狭小間隙12間における冷却水の流速および流量もほ
ぼ均一となし得ることにより、前記第1発明の実施例に
比してより一層バランスの良い高効率の冷却効果を奏す
ることができるのである。
以上説明したように、本発明の水冷内燃機関は堰または
これと開口面積を変更した複数の連絡孔を設けたことに
より冷却水主流を転向するのみならず分流作用を確実に
かつ高効率に奏することができるので燃焼室、吸排用バ
ルブシートおよび点火装置の各々周辺をバランス良く高
効率に冷却でき、かつ多気筒内燃機関においても各気筒
間の冷却むらを防止でき、バルブシートの吹抜け、パル
プステムガイドの焼付、熱応力によるひび割れ等の各種
トラブルの発生を抑止し機関の性能、耐久性、安全性等
の向上を図ることができる。
また、本発明による水冷内燃機関は、単に図示具体例に
限定されるものでなく、例えば、堰はその形状、構造な
らびに水室内における配設位置を第8図ないし第13図
々示の実施態様も採り得る。
すなわち、堰19の形状としては、第8図ないし第11
図々示のように、上方開口部21を有する他に、堰19
の一側部に開口を(第8図、第9図)また、堰19の一
側部と下方底部に開口を(第10図)、さらに下方底部
に開口を(第11図)それぞれ設けてもよく、これによ
り堰19から冷却水下流側での冷却水の淀みがちな領域
を除去でき、冷却水の流通作用を転向ならびに分流を支
障を来すことなく良好となすことができるとともに、冷
却水中の混入物、特に鋳造の際の鋳造砂の滞留。
蓄積を防止する効果がある。
また、堰19の断面形状はぐ上記第6図々示のものに限
定されることなく、第12図々示のように、堰19の冷
却水下流側に面する形状を緩い曲面とし傾斜することに
より堰19により分流された冷却水主流が堰19の下流
直後において淀むことを防止でき、円滑な流通作用を奏
することができ、さらに、この他に適宜の断面形状とな
し得る。
さらに、堰19の水室4に対する取付位置は、前記第5
図々示の吸気通路、14の外壁面と接線的に平行とする
ものに限定することなく、第13図々示のように、冷却
水流方向に対しほぼ直角に配してもよく、この他に冷却
水流方向に対し1θ〜2θ傾斜して配設してもよい。
さらに、本発明は、連絡孔の開口面積を変更する上記実
施例に限らず、この他に、前記シリンダブロックおよび
シリンダヘッドの各氷室間を連通ずる連絡孔の開口数を
、堰19に対する上流側と下流側との間に生ずる冷却水
の圧力降下を考慮してこれを是正すべく吸気通路および
排気通路の各外壁長手方向で冷却水の圧力降下が著しい
傾向にあるシリンダヘッドの一側壁10側に近傍のもの
を開口数少となして冷却水の流速を遅くシーて冷却水の
流通量を小とし冷却水の圧力を高める。
一方、冷却水の圧力降下が比較的緩やかな傾向にあるシ
リンダヘッドの他側壁11に近接するものを開口数人と
なして冷却水の流速を速くして冷却水の流通量を犬とし
冷却水の圧力を低くする。
これにより、冷却水の圧力差を犬となしてシリンダヘッ
ド2の水室4全域における圧力降下を平均化し前述と同
様の作用効果を奏する。
またこれに加えて前記吸気通路および排気通路の並設方
向において堰より冷却水の下流側のものよりも上流側の
ものを犬となしてもよく、また、連絡孔内に絞り手段を
付設する等の各種変更、変形態様をとり得る。
また、本発明は、その適用機関は、上記実施例の気筒数
に限定されずこの外の気筒数でも実施でき、さらに本発
明は、複数の連絡孔の開口面積が同種のもの、または異
種のものにそれぞれ実施でき、この他、ガスケットにお
ける連絡孔に開口面積を変更したものにも実施し得る。
このように、本発明は、上述の如く多くの変更変形が発
明の精神から逸脱することなくなされ得るのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は冷却水の氷室における沸騰曲線を示す線図、第
2図および第3図は従来のクロスフロータイブおよびリ
バースフロータイブの水冷エンジンをそれぞれ示す要部
断面図、第4図ないし第6図だ、第1発明の実施例をそ
れぞれ示す要部断面図、第7図は第2発明の実施例を示
す要部断面図、第8図ないし第13図は、本発明におけ
る堰の変形例をそれぞれ示す要部断面図である。 図中1・・・シリンダブロック、2・・・シリンダヘッ
ド、3,4・・・水室、5・・・複数の連絡孔、14・
・・吸気通路、16・・・排気通路、19・・・堰。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 燃焼室に対し吸気および排気を逆方向に吸排流通す
    べく吸気通路および排気通路の外壁長手方向をシリンダ
    ブロックと共にシリンダを形成するシリンダヘッド内の
    一側壁に対しほぼ直角で、かつシリンダヘッド内の一側
    壁より他側壁に対向して突設し、前記吸気通路および排
    気通路の互に隣接する長手方向の外壁間に狭小間隙を形
    成すると共に、シリンダ周囲のシリンダブロック内およ
    びシリンダヘッド内にそれぞれ設は互に複数の連絡孔に
    より連通させて冷却水を流通させる氷室を有する水冷内
    燃機関において、前記シリンダヘッドの水室内に、吸気
    通路外壁または排気通路外壁の長手方向とほぼ平行で、
    かつ該吸気通路外壁または排気通路外壁の長手方向末端
    とシリンダヘッドの他側壁との相対向する間を、少なく
    とも上方に開口を有する堰により横断配設し、 前記吸気通路外壁および排気通路外壁の長手方向末端と
    、シリンダヘッドの他側壁との相対向する間にて流通す
    る冷却水主流を、吸気通路と排気通路の長手方向外壁間
    の狭小間隙方向へ流通可能に分流せしめたことを特徴と
    する水冷内燃機関。 2 燃焼室に対し吸気および排気を逆方向に吸排流通す
    べく吸気通路および排気通路の外壁長手方向をシリンダ
    ブロックと共にシリンダを形成するシリンダヘッド内の
    一側壁に対しほぼ直角で、かつシリンダヘッド内の一側
    壁よシ他側壁に対向して突設し、前記吸気通路および排
    気通路の互に隣接する長手方向の外壁間に狭小間隙を形
    成すると共に、シリンダ周囲のシリンダブロック内およ
    びシリンダヘッド内にそれぞれ設は互に複数の連絡孔に
    より連通させて冷却水を流通させる氷室を有する水冷内
    燃機関において、前記シリンダヘッドの水室内に、吸気
    通路外壁または排気通路外壁の長手方向とほぼ平行で、
    かつ該吸気通路外壁または排気通路外壁の長手方向末端
    とシリンダヘッドの他側壁との相対向する間を、少なく
    とも上方に開口を有する堰により横断配設すると共に、
    さらに、前記シリンダブロックおよびシリンダヘッドの
    各氷室間を連通ずる複数の連絡孔の開口面積を、吸気通
    路および排気通路の長手方向で、シリンダヘッドの一側
    壁に近接するものを小となし、シリンダヘッドの他側壁
    に近接するものを犬となし、前記吸気通路外壁および排
    気通路外壁の長手方向末端と、シリンダヘッドの他側壁
    との相対向する間にて流通する冷却水主流を、吸気通路
    と排気通路の長手方向外壁間の狭小間隙方向へ流通可能
    に分流せしめ、さらに冷却水の流速、流通量及び圧力に
    差を設けたことを特徴とする水冷内燃機関。
JP9740475A 1975-08-11 1975-08-11 水冷内燃機関 Expired JPS5916091B2 (ja)

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